Myśleliście, iż to koniec ery HDD? Nowy patent może pogrzebać tanie dyski SSD

Western Digital szykuje rewolucję, która może wywrócić rynek pamięci masowej do góry nogami. Producent zapowiedział nową generację dysków talerzowych, które dzięki unikalnej architekturze mają oferować wydajność zbliżoną do nośników Flash przy zachowaniu niskiej ceny HDD.

Przez ostatnią dekadę narracja była prosta: jeżeli chcesz szybkości, kupujesz SSD. jeżeli potrzebujesz taniego archiwum, wybierasz HDD. Western Digital (WD) postanowił jednak zmienić zasady tej gry. Podczas gdy świat zachwycał się pamięciami Flash, inżynierowie WD pracowali nad rozwiązaniem problemu, który dławił rozwój klasycznych talerzowców. Efekt? Zapowiedź dysków, które nie tylko pomieszczą 100 TB danych, ale pozwolą na dostęp do nich z prędkością, która do tej pory była zarezerwowana dla nośników półprzewodnikowych.

Pułapka gęstości dostępu. O co chodzi z tymi dyskami HDD?

Aby zrozumieć wagę tej innowacji, trzeba spojrzeć na problem, z którym branża boryka się od lat. Pojemność dysków HDD rośnie lawinowo. Przeszliśmy drogę od 12 TB do 26 TB, a na horyzoncie majaczą już jednostki 100 TB. Niestety, fizyka jest bezlitosna: prędkość odczytu i zapisu nie nadążała za tym wzrostem.

Od 2017 roku pojemność dysków WD wzrosła o 116%, ale ich maksymalna przepustowość sekwencyjna tylko o skromne 18% (do ok. 302 MB/s). Tworzy to wąskie gardło zwane „access density”. Co nam po dysku o pojemności 100 TB, jeżeli wyciągnięcie z niego danych zajmie wieki? To krytyczny problem dla systemów sztucznej inteligencji i chmur obliczeniowych, które potrzebują przetwarzać gigabajty danych w mgnieniu oka. Odpowiedzią WD są dwie przełomowe technologie: High Bandwidth Drive Technology (HBDT) oraz Dual Pivot Technology (DPT).

High Bandwidth Drive. Autostrada zamiast wąskiej ścieżki

Pierwszym filarem nowej architektury jest technologia HBDT. Do tej pory, mimo iż dysk posiadał wiele głowic, w danym momencie pracowała tylko jedna z nich, śledząc jedną ścieżkę zapisu. To klasyczne ograniczenie mechaniczne.

WD łamie ten schemat. Dzięki nowym systemom precyzyjnego pozycjonowania (Triple Stage Actuator), dyski będą mogły odczytywać lub zapisywać dane z wielu ścieżek jednocześnie.

• W praktyce: Uruchomienie dwóch ścieżek naraz podwaja transfery sekwencyjne.
• Przyszłość: WD przewiduje skalowanie tego rozwiązania choćby do 8 ścieżek jednocześnie.

To tak, jakby na autostradzie zamiast jednego pasa ruchu otworzyć nagle cztery kolejne. Dane płyną szerszym strumieniem, nie korkując się na wyjściu.

Myśleliście, iż to koniec ery HDD? Nowy patent może pogrzebać tanie dyski SSD / Źródło: westerndigital.com

Dual Pivot Technology. Dwa niezależne serca dysku HDD

Samo poszerzenie pasma to jednak za mało, jeżeli mechanika dysku pozostaje bez zmian. Tutaj wchodzi druga innowacja: DPT. Wcześniejsze próby z dwoma siłownikami polegały na umieszczaniu ich na jednej osi, co zjadało cenne miejsce wewnątrz obudowy i ograniczało pojemność dysku.

WD podeszło do tematu inaczej. Nowe dyski otrzymają dwa niezależne ramiona (siłowniki) zamontowane na przeciwległych końcach obudowy.

1. Większa pojemność: Taki układ pozwala na lepsze rozmieszczenie talerzy i głowic, co umożliwi upchanie większej ilości danych w standardowej obudowie 3,5 cala.
2. Niezależność działania: Dwa ramiona mogą pracować autonomicznie – jedno może obsługiwać górne powierzchnie talerzy, a drugie dolne.

Wydajność SSD w cenie HDD? Matematyka nie kłamie

Prawdziwa magia dzieje się, gdy połączymy obie te technologie. Według wyliczeń Western Digital, dysk wyposażony w dwuścieżkowe HBDT oraz technologię Dual Pivot może osiągnąć przepustowość na poziomie 1,2 GB/s. To czterokrotny wzrost względem dzisiejszych standardów (ok. 300 MB/s).

W perspektywie długoterminowej, przy zastosowaniu 8-ścieżkowego HBDT, transfery mogą sięgnąć teoretycznych 4,8 GB/s. To wartości, które wchodzą na terytorium dysków SSD SATA i tańszych NVMe. Wygląda więc na to, iż pogłoski o śmierci HDD były mocno przesadzone.

Źródło tekstu i zdjęcia otwierającego: westerndigital.com